機(jī)組快速切負(fù)荷策略

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1、機(jī)組快速切負(fù)荷(FCB)控制策略與應(yīng)用王立地姚金環(huán)(珠海發(fā)電廠，廣東珠海519050)摘要：針對(duì)當(dāng)前人型火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)機(jī)組快速切負(fù)荷(FastCutBack—FCB)控制功能的難點(diǎn)，采用鍋爐壓力控制閥(PressureControllingValve—PCV)泄放，汽機(jī)旁路疏導(dǎo)的協(xié)調(diào)減壓方案，整合超馳控制、沁值隨動(dòng)、控制方式口動(dòng)轉(zhuǎn)換等控制策略，F(xiàn)CB功能得到成功應(yīng)川，冇助丁?捉高電網(wǎng)和電廠的安全性。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，闡述了實(shí)現(xiàn)FCB的難點(diǎn)、要點(diǎn)和實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：FCB；PCV；超馳；壓力控制FCB(FastCutBack)是指機(jī)組在高于某一負(fù)荷之上運(yùn)行時(shí),因內(nèi)部或外部(

2、電網(wǎng))故障與電網(wǎng)解列，但未發(fā)牛鍋爐MFT(MasterFuelTrip—主燃料跳閘)，瞬間甩掉全部對(duì)外供電負(fù)荷的情況下，用以維持“發(fā)電機(jī)解列帶廠用電”或“停機(jī)不停爐”的自動(dòng)控制功能。十幾年來，國內(nèi)業(yè)界受國外技術(shù)流派影響對(duì)大型(300MW以上)機(jī)組FCB功能的作川、實(shí)現(xiàn)方法一玄有著不同的理解。在FCB實(shí)現(xiàn)的作用方面基本上有一致的認(rèn)識(shí)，通常都簡單地認(rèn)為是“一種提高電網(wǎng)安全的控制功能”。爭論的焦點(diǎn)集屮在實(shí)現(xiàn)FCB功能的方法上，有的認(rèn)為FCB過程屮不發(fā)生工質(zhì)浪費(fèi)才是真正的FCB,所以一定要配置10()%汽機(jī)旁路。有的則認(rèn)為FCB最終實(shí)現(xiàn)的是“機(jī)組快速減負(fù)荷”，這是目的，至于具

3、體用什么方法、配置何種設(shè)備，那是于?段，可以有不同選擇。在這種背景下，設(shè)i

4、FCB功能的電廠并不多，經(jīng)歷的實(shí)際試驗(yàn)就更少，加之FCB技術(shù)復(fù)雜、難度高，能在生產(chǎn)上發(fā)揮作用的屈指可數(shù)。不過，現(xiàn)實(shí)的情況提醒人們，現(xiàn)代化的電網(wǎng)要求人型機(jī)組具備FCB功能是必要和緊迫的。2003年8月14口美國和加拿大東部的大停電為全lit界電力系統(tǒng)的安全乂一次敲響了警鐘,這次造成慘重經(jīng)濟(jì)損失的停電事故暴露出美國電網(wǎng)和發(fā)電廠在系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備安全性能方面的種種隱患。就火力發(fā)電廠而言，在機(jī)纟II.遭遇出故吋，不論這些事故源于電網(wǎng)或來白電廠內(nèi)部，美國設(shè)計(jì)的應(yīng)對(duì)措施基木上是肓接停止機(jī)組運(yùn)行而不考慮FC

5、B功能，這主要是因?yàn)槊绹娏π袠I(yè)認(rèn)為自己電網(wǎng)的容量足夠人，有充裕的機(jī)組后備容量，過高估計(jì)了電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)尬性。而事實(shí)上，這次“美加人停電”未能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行反映出發(fā)電廠FCB功能的缺失將對(duì)電網(wǎng)出故帶來嚴(yán)重后果。自1980年代我國冇多家發(fā)電主機(jī)設(shè)備制造廠引進(jìn)了美國大型火電機(jī)組的制造技術(shù)，安全控制方面存在的薄弱環(huán)節(jié)同樣體現(xiàn)在我們制造的設(shè)備上，應(yīng)當(dāng)引起國內(nèi)電力行業(yè)的關(guān)注。珠海發(fā)電廠700MW機(jī)組FCB的成功應(yīng)用可能為今后準(zhǔn)備采用此項(xiàng)功能的電廠提供一種全新的參考。1珠海發(fā)電廠機(jī)組簡介裝機(jī)容量700MWX2。鍋爐為單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、I丿U角噴燃直流燃燒器、亞臨界強(qiáng)制

6、循環(huán)汽包爐；蒸發(fā)量2028101；過熱器出口額定壓力18.5MPa；再熱器入/出口額定壓力4.5/4.7MPa；6臺(tái)碗式屮速磨、胃吹式制粉系統(tǒng)。給水系統(tǒng)配置2X5()%BMCR調(diào)速汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)25%BMCR(最大連續(xù)負(fù)荷)電動(dòng)調(diào)速給水泵。汽機(jī)為一次屮間再熱、三缸四排汽、單軸、凝汽式；額定壓力17.5MPa；主汽/再熱蒸汽額立溫度538/566°Co汽輪機(jī)旁路為高、低壓二級(jí)串聯(lián)、容暈均為4()%BMCR0發(fā)電機(jī)冷卻方式為水一氫一氫，勵(lì)磁方式為靜態(tài)可控硅口并勵(lì)。2珠海發(fā)電廠FCB功能現(xiàn)狀2.1調(diào)試及運(yùn)行2.1.1機(jī)組調(diào)試階段#1機(jī)組在1999年，#2機(jī)組在2000年分

7、別進(jìn)行過5次FCB試驗(yàn)，最高負(fù)荷700MW,全部成功實(shí)現(xiàn)“發(fā)電機(jī)解列帶廠用電”功能。2.1.2機(jī)組止式投產(chǎn)后多次在高于600MW負(fù)荷丁況下實(shí)現(xiàn)FCBo(1)2001年5月11口3：48時(shí)，因宙擊輸電線路發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列，F(xiàn)CB功能將#1機(jī)組成功地轉(zhuǎn)為“發(fā)電機(jī)解列帶廠用電”方式,7：03時(shí)機(jī)組重新并網(wǎng),運(yùn)行時(shí)間長達(dá)195mino(2)2001年8月,因#1機(jī)組汽機(jī)順控(T-SCS)系統(tǒng)CPU故障,#1汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)跳閘,廠用電切換成功，F(xiàn)CB成功地實(shí)現(xiàn)了“停機(jī)不停爐”。(3)2002年5月,因#2機(jī)組分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(DCS)網(wǎng)絡(luò)通信故障,#2汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)跳閘，廠

8、川電切換成功，F(xiàn)CB成功地實(shí)現(xiàn)了“停機(jī)不停爐”。(4)2004年5刀29口，#2機(jī)組當(dāng)時(shí)負(fù)荷640MW,因外部輸電線路故障與電網(wǎng)解列，F(xiàn)CB動(dòng)作，轉(zhuǎn)為“發(fā)電機(jī)解列帶廠用電”方式，機(jī)組維持廠用電負(fù)荷19.89MW,運(yùn)行時(shí)間95mino(5)2004年8月13口，#2機(jī)組負(fù)荷650MW,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障，發(fā)電機(jī)解列，汽輪機(jī)跳閘，廠用電切換成功，F(xiàn)CB實(shí)現(xiàn)“停機(jī)不停爐”，維持鍋爐運(yùn)行。2.2邏輯功能FCB—經(jīng)條件邏輯觸發(fā)將超馳切換自動(dòng)控制方式，轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的快速切負(fù)荷工況，邏輯條件如下(見圖1)：(1)機(jī)紐負(fù)荷窩于245MW(35%BMCR),汽輪機(jī)因故障跳